專利名稱：具有測量系統的傳送裝置及其方法
技術領域：
披露了一種傳送裝置及其方法，具體是包括具有測量系統來確定被傳送物體的位置的氣體承載裝置的傳送裝置。
背景技術：
如擠壓料段或者擠壓件之類的物品，例如陶瓷材料用在各種應用中，各種應用例如包括，用于汽車排氣的基材、用在催化式排氣凈化器中、柴油機內的粒子捕集器以及和化學過濾過程。這些擠壓型材的加工過程通常包括在從擠壓模擠壓之后沿著生產線傳送未固化或潮濕料段。這類物品的傳送通常是通過如下過程進行，該過程使用非接觸式傳送裝置，如生產線上的氣體承載組件，其需要操作者人工地、例如視覺地確定料段沿著生產線行進時的料段狀態、位置或高度。對料段精密的公差要求合適的位置或浮行高度，而防止產品損壞。 但是，涉及的距離相對于物品的尺寸來說是非常小的，并且在傳送期間進行視覺檢查是十分困難的。因此，通常情況下確定浮行高度是很主觀的，導致料段在傳送過程中可能損壞。因此需要裝置和方法來去除傳送過程中人工或視覺監測料段的主觀因素，例如在氣體承載裝置上的擠壓型陶瓷料段或其它擠壓物，包括保持氣體承載件上的最佳浮行高度。
發明內容
—種傳送裝置包括用于傳送物品的承載組件。該承載組件包括支承結構，其具有第一側和第二側，和位于第一和第二側之間的表面，該表面構造成接納物品，該支承結構還具有穿過該表面布置的至少一個孔。該承載組件還包括用來接納支承結構的增壓殼。該增壓殼和該支承結構限定出增壓腔，該增壓腔構造成接納并引導流動氣體。該承載組件還包括至少一個傳感器組件。該傳感器組件包括用于傳遞和接納能量輻射的傳感器來確定物品相對于該支承結構的位置。該傳感器可以是激光傳感器、磁傳感器、電磁傳感器、靜電傳感器、電容傳感器、超聲傳感器、光電傳感器、感應傳感器或它們的組合。在一實施例中，該傳感器組件可包括用于接納該傳感器的基板，和用于調整基板和傳感器相對于該支承結構的位置的調整機構。該傳感器，例如可接近至少一個孔定位，該傳感器基本上通過至少一個孔來確定物品相對于該支承結構的位置。該傳感器組件可位于該增壓腔中。
披露了一種監測并調整在傳送裝置上縱向移動的物品的位置的方法，包括提供物品和傳送裝置，該傳送裝置適于將該物品接納在來自氣流源的氣體層上。該方法還包括提供至少一個傳感器組件，該傳感器組件構造成傳遞并接納能量輻射來感應物品的位置，并且將該位置發送到至少一個控制單元。基于與位置值的預定范圍的比較，該控制單元可向至少一個氣流源發送指令，增加或減少至該增壓腔的氣流，改變物品的位置。本發明的另外的特征在下面的詳細說明中予以闡述，并且對于本領域技術人員而言，部分地可從說明中變得明白或通過實施在此所述的實施例和權利要求書以及附圖而得以認知。可以理解的是，以上的總體描述和以下的詳細描述都只是示例性的，是為了提供理解權利要求書的總體或構架。包括附圖以提供進一步理解，附圖包含在該說明書中并構成該說明書的一部分。這些附圖示出一個或多個實施例，且與說明書一起來解釋各實施例的原理和操作。
圖1是傳送裝置的示意布置圖；圖2是圖1的傳送裝置的承載組件的區域立體圖；圖3是該承載組件內部的立體圖，示出了傳感器組件的局部；圖4是該承載組件內部的立體圖，示出了傳感器組件的局部；圖5是圖3的傳感器組件的仰視立體圖；圖6是圖2的承載組件的內部立體圖，示出了對準夾具；以及圖7是該承載組件的側剖視圖。
具體實施例方式現將詳細描述本發明的實施例，附圖中示出其實例。盡可能地在所有附圖中，用相同或類似的附圖標記來表示相同或類似的部件。應當理解，本發明所揭示的實施例僅僅是示例，每個示例包含本發明的某些優點。可以在本發明范圍之內，根據以下示例進行各種改進和變化，可以將不同示例的方面以不同的方式混合，以獲得另外的示例。因此，本發明的真正的范圍應當從整個說明書來理解，而不應當限于本文所述的各實施例。披露了一種傳送裝置，其具有用于將物品從第一位置傳送到第二位置的承載組件。該承載組件包括用于支承結構，該支承結構用于將物品接納在例如，氣體層上并浮動地支承物品。該承載組件還包括傳感器組件，該傳感器組件用于確定物品例如相對于支承結構的位置。該傳感器組件可以與該支承結構相關聯。該支承結構包括至少一個孔；該傳感器組件可利用所述至少一個孔來確定物品的位置。該傳感器組件可與至少一個顯示器進行通信，該顯示器配制成將物品位置告知操作者。該傳感器組件還可以與控制單元進行通信， 該控制單元可以響應例如于預定位置值或位置值范圍的比較而向集管、閥體或鼓風機提供指令來改變物品的位置。示意的傳送裝置10(圖1)包括物品11，其可以是，例如，從擠壓機13擠出的陶瓷擠壓料段。在其它實施例中，該物品11可以是，例如，玻璃板或光纖。物品11可以沿著承載組件20被傳送到，例如，鋸16或其它切割裝置，在該處物品11可以被切割成至少一個預定長度的物品段17。該物品段17還可以沿著例如另一個承載組件20傳送到，例如，陶瓷干燥器12、儲藏區、包裝區或其它后續處理區域。傳送裝置10還包括用于向承載組件20提供氣體的系統。氣流源18沿著閥體氣管19將例如空氣的流動氣體供給到例如集管或閥體15。閥體15沿著至少一個運載氣體管 14向承載組件20提供至少一部分流動氣體。閥體15，在些實施例中，可以與控制單元50通信，該控制單元50響應于接收到的來自與承載組件20關聯的傳感器組件30(圖幻的數據而沿著控制線51發送信號。傳感器組件30可與控制單元50沿著例如傳感器線49進行通信。其它通信方法，例如，無線或紅外信號，都是可以的。承載組件20 (圖2)可以包括例如支承結構22，該支承結構22構造成將接納物品 11或物品段17。支承結構22可以構造成接納進行傳送的物品形狀，諸如基本扁平、基本圓柱形、細長橢圓形、細長對稱卵形、細長矩形或基本正方形。支承結構22可附連至增壓殼 26。附連的支承結構22和增壓殼M可形成增壓腔。該增壓腔可適于借助于例如氣體供應凸緣沈通過周邊開口接收流動氣體。支承結構22可包括多個氣孔23 (圖1)。該增壓腔可引導流動氣體穿過氣孔23而浮動地支承物品11或物品段17。氣體供應凸緣沈可設置在增壓殼M上通過內徑或孔的尺寸來影響氣體流入增壓腔的速率，并且輔助將氣體管14固定附連至增壓殼對。為了清楚顯示，氣孔23在后續附圖中不再示出。傳感器組件30包括物品傳感器32，例如，電磁傳感器或激光傳感器。也可以是其它傳感器，包括但并不限于，磁傳感器、靜電傳感器、電容傳感器、超聲傳感器、光電傳感器和感應傳感器。傳感器32，在示例的實施例中，發送、輻射或以其它方式發出可在物品11的部分表面上反射的信號或能量輻射33，輻射33的至少一個部分返回例如相應的接收裝置來確定物品11相對于例如傳感器32或其它基準面的位置。輻射33可以是一種聚焦輻射， 例如，從激光傳感器發出的窄光束，或者輻射33可以是更加發散的輻射，例如，從光電傳感器發出的寬輻射。傳感器33例如可以安裝在基板40上，基板40可將傳感器32放置在最有效地感應物品11的位置。在示例的實施例中，基板40可以放在增壓殼沈的內表面、例如底面上。基板40可將傳感器32定位在至少一個傳感器孔觀的下方，使支承結構22放置在傳感器組件30與物品11或物品段17之間。孔觀可以是圓孔或狹槽。可以選擇適合的傳感器32以適應特殊的空間、方位、環境或材料要求。在一些實施例中，可以在氣孔23 中選擇一個作為傳感器孔觀。在一些實施例中，傳感器組件30可以放置在一些交替位置，比如承載組件20的上方、側方或下方。一些傳感器例如可能對高溫或高濕度敏感，這會嚴重影響傳感器性能，使得必須將傳感器放置在交替位置。在一實施例中，傳感器組件30可以放置在增壓殼M的外部、例如下方，使增壓殼M和支承結構22放置在傳感器組件30和物品11或物品段17 之間。增壓殼M在這種實施例中可包括增壓孔，使輻射33可以完全穿過增壓殼M、增壓腔和支承結構22的孔觀，從而感應到物品11或物品段17的位置。傳感器組件30包括帶有例如窗體37的蓋39，來保護傳感器32 (圖2和4)免受可能影響傳感器32的精確性的如碎屑或污垢的危害物的影響。在些實施例中，基板40可在例如側向方向接納傳感器32而限制傳感器組件30的整個高度。在實施例中其空間允許基板40可沿其它方向接納傳感器32。基板40可包括傾斜面42 (圖幻，該傾斜面42適用于將輻射33的方向從第一方向改為第二方向。例如，在一實施例中，傳感器32可沿基本水平方向發出輻射33，傾斜面42可將輻射33改向為基本垂直方向。傾斜面42可包括反射表面，例如拋光平面，或者可適于接納反射器44，例如由拋光金屬制成的鏡子或平面鏡玻璃。 蓋39的窗體37可以是適于允許輻射33穿過而不吸收、反射輻射33或者以其它方式轉換輻射33能量的玻璃板。例如，窗體37可以是具有非反射涂層的玻璃板。其它傳感器可以使用相干的能量或其它反射的能量配置。基板40可包括至少一個安裝墊46 (圖5)用來接觸如增壓殼M的安裝面。在示例的實施例中，基板40可包括三個安裝墊46，用于與安裝面三點接觸。安裝墊46適用于將基板40的一部分升高到安裝面的上方從而減少實際接觸區域，保證拆卸和重新安裝更高的可重復性，例如，用于維修傳感器組件30的任一部分。安裝孔47穿過安裝墊46定位以降低將基板40安裝在安裝面上而產生的扭力或力矩的影響。換句話說，用于將基板40緊固在安裝面的安裝螺釘不會不利地影響基板40的結構，使基板40作為接納傳感器32的可靠平臺。基板40可以由如下材料制成，比如鋁合金、鐵合金、塑料或其它適合的材料。在示例實施例中，傳感器組件30可以與控制單元50通過傳感器線49進行通信。 控制單元50可以與閥體15相互通信。在其它實施例中，傳感器組件30可以與例如顯示屏的數據顯示器通信，從而告知操作者物品11或物品段17的位置。基于上述告知操作者或控制單元50的位置數據，閥體15或氣流源18可以進行調整，以允許更多或更少氣體流入氣體管道14中來增加增壓腔內的壓力。固定至增壓殼M的支承結構22，可使得更高壓力的氣體通過孔觀或貫穿支承結構22表面安裝的氣孔23從增壓腔流到增壓腔外部的低壓區域。增壓腔內的壓力可以是，例如高于增壓腔外部壓力從大約1英寸水柱GnH2O)到大約7英寸水柱，而引導通過孔流出。這樣通過減小或增加支承物品11或物品段17的氣體層70(圖7)的厚度，可以改變物品11或物品段17相對于支承結構22的位置。在一實施例中，將傳感器組件30安裝到承載組件20上，涉及將支承結構22移除而露出增壓殼M的內部。用于切割螺栓孔的模版可以放置在期望的位置，例如，靠近增壓殼M的中心軸線，螺栓孔可以鉆入或者以其它方式切入例如增壓殼M的底面。用于傳感器線49出入的線孔48可以鉆入或切入例如增壓殼M(圖3)的側壁。傳感器32可通過例如傳感器32上設置的安裝結構固定至基板40。在一些實施例中，傳感器32可以側向安裝， 從而使輻射33可以面對例如反射器44。在替代實施例中，傳感器32可以位于垂直方向，輻射33無法面對反射器44。蓋39可以在傳感器32固定到基板40之后再安裝。基板40可以放置在安裝面上，注意將安裝孔47與安裝面上相應的螺栓孔相對應。 螺栓可以用于將基板40固定在安裝面上；但是也可以使用其它連接裝置，比如螺釘、圖釘、 鉚釘和黏合劑。固定在控制單元50或數據顯示單元的傳感器線49，可以穿過線孔48并與激光傳感器32連接。旦放置在安裝面上，基板40可通過使用例如對準機構60進行定位。附有對準機構60的至少一個對準座架62可以放置在基板40上至少一個預定的位置。在一些實施例中，三個對準座架62，每個座架附帶安裝有對準機構60，可以安裝在基板40上。對準座架 62可以是機加工金屬臂或者模制塑料臂，其適用于接納對準機構60并附連至基板40。對準機構60可以是手動千分尺，其在轉動的同時推抵基本上堅硬的表面，例如，推抵增壓殼24 上的壁、柱或隔壁，從而產生相反作用力移動對準座架62及附著在對準座架62上的任何物體。對準機構60還可以是伺服驅動的致動器，其可以響應于電信號或光信號。在示例實施例中，對準機構60(圖6)可以由對準夾具64輔助精調傳感器組件30 的對準。對準夾具64可以沿增壓殼M的部分放置。對準夾具可具有至少兩個板68，例如玻璃板，其相互平行并且大致垂直于輻射33期望路徑。每個板68刻劃或標注有標記，在對準時該標記可與輻射33的期望路徑一致，從而使輻射33穿過孔28。在一些實施例中，孔 28是狹槽型開口從而使輻射33從兩個不同的角度進出。其它傳感器可能需要不同形狀的開口。旦傳感器組件30調整成使輻射33沿著期望路徑傳輸，則可移除對準夾具64，并且可將支承結構22放置在增壓殼M上。在一些實施例中，傳感器組件30可被安裝在承載組件 20上作為改裝的組件，其要求例如現場鉆螺栓孔，或者制造并組裝成初始設備組件。傳感器組件30可通過將例如緊密匹配支承結構22的形狀或輪廓的物體放置在孔 28上而被校準并通建立設定點，孔觀可以靠近支承結構22的“底部”。可對支承結構22 的“底”建立一位置，并且該位置可以被設定、標零、標注或以其它方式固定作為開始位置。 在一示例實施例中，用于物品位置的記錄值大于開始位置的值，這樣被認為是例如支承結構22的底部上方的“正高度”。在一些實施例中，最大高度值和最小高度值可以通過顯示裝置或警報器提醒操作者，或者通過預設值或值的范圍來告知控制單元50，從而開始通過例如開閉閥門或者通過減小或增加降低鼓風機18的速度來調整流入承載組件20中的氣流。 在一些實施例中，如果該值大于預設最大值，物品11或物品段17可跳動或振動，導致物品損壞。例如，在一實施例中，物品11是陶瓷擠壓物，其表面或內部結構可能被損壞。在物品 11例如是玻璃板的實施例中，玻璃板例如會偏離期望的輸送路徑，而碰撞物品或其它玻璃板而被損壞。如果該值低于預定最小值，則物品11或物品段17可能無法浮動傳送，并可能實際上擦蹭、摩擦或以其它方式與支承結構22接觸，可能損壞物品11。在一實施例中，擠壓機13可擠壓物品11，然后物品11在承載組件20上被切割成段17。物品段17沿縱向方向連續排列，如箭頭所示(圖7)。承載組件20包括例如氣體承載件從而從擠壓機浮動運送擠壓物到例如陶瓷干燥機12。當物品11通過孔觀，從傳感器組件30穿過孔觀向上投射的輻射33，會遇到物品11外表面的一部分并且將返回輻射反射至傳感器32。傳感器32，在示例實施例中，可以基于返回輻射計算出物品11的位置數據或高度。在替代實施例中，獨立的處理器單元可計算位置數據。傳感器32可以將所需數據通信或傳遞到顯示器(在開環反饋系統中)，或者傳遞到控制單元50 (在閉環反饋系統中)。 開環反饋系統可能需要由操作者進行監測，來手動調整物品11或物品段17的高度。閉環反饋系統可自動調整物品11或物品段17的高度。在示例實施例中，傳感器組件30可包括傳感器來測量物品11或物品段17的速度以及位置。除了與控制單元50通信以調整氣流之外，例如，這種實施例可與例如擠壓機13 通信，以提高或降低物品11擠壓進入承載組件的速度。速度測量可例如使用離散速度傳感器與位置測量相互獨立，也可例如使用整合型速度和位置傳感器裝置與位置測量同時進行。除非另外說明，否則，不應認為本文所述的任何方法都必須按照特定的順序進行其步驟。因此，當方法權利要求沒有確切陳述其步驟應遵循的順序的時候，或者當權利要求或說明書中沒有具體聲明所述步驟應限于特定順序的時候，不應推斷存在任何特定順序。對本領域的技術人員而言，顯而易見的是，可以在不偏離本發明的范圍和精神的情況下對本發明進行各種修改和變動。因為本領域技術人員可以結合本發明的精神和實質，對所述的實施方式進行各種改良組合、子項組合和變化，應認為本發明包括所附權利要求范圍內的全部內容及其等價內容。
權利要求
1.一種用于傳送物品的承載組件，所述承載組件包括支承結構，所述支承結構包括第一側和第二側，以及位于所述第一側與第二側之間的表面，所述表面構造成接納物品，所述支承結構具有穿過所述表面分布的至少一個傳感器孔；增壓殼，所述增壓殼接納所述支承結構以限定出至少一個增壓腔，所述增壓腔構造成接納并引導流動氣體；以及至少一個傳感器組件，所述傳感器組件包括用于傳遞和接收能量輻射的傳感器，從而確定所述物品相對于所述支承結構的位置。
2.如權利要求1所述的組件，其特征在于，所述傳感器可以從下組中選擇激光傳感器、磁傳感器、電磁傳感器、靜電傳感器、電容傳感器、超聲傳感器、光電傳感器、感應傳感器及它們的組合。
3.如權利要求1所述的組件，其特征在于，所述傳感器組件包括用于接納所述傳感器的基板，以及用于調整所述傳感器組件的位置的調整機構。
4.如權利要求3所述的組件，其特征在于，所述傳感器組件與所述支承結構關聯，所述傳感器靠近所述至少一個傳感器孔定位，所述傳感器基本上通過所述至少一個孔來確定所述物品相對于所述支承結構的位置。
5.如權利要求3所述的組件，其特征在于，所述傳感器組件位于所述增壓腔中。
6.如權利要求3所述的組件，其特征在于，所述傳感器組件位于所述增壓殼外。
7.如權利要求6所述的組件，其特征在于，所述增壓殼包括基本與所述傳感器孔軸向對準的至少一個增壓孔，所述傳感器組件基本上通過至少兩個孔來確定所述物品相對于所述支承結構的位置。
8.如權利要求1所述的組件，其特征在于，所述支承結構包括在整個所述表面上分布的氣孔，所述氣孔構造成允許氣體的一部分穿過所述氣孔以將所述物品浮動支承在所述表面上方。
9.如權利要求8所述的組件，其特征在于，所述表面結構的所述至少一個傳感器孔構造成允許氣體的一部分穿過。
10.如權利要求9所述的組件，其特征在于，所述表面結構的所述至少一個傳感器孔是在整個所述表面設置的所述氣孔中的一個。
11.如權利要求1所述的組件，其特征在于，所述物品是陶瓷擠壓件。
12.如權利要求1所述的組件，其特征在于，所述物品是玻璃板。
13.一種用于傳送物品的傳送裝置，所述傳送裝置包括至少一個支承結構，所述支承結構包括第一側和第二側，和設置在所述第一側與第二側之間的表面，所述表面構造成接納物品，所述支承結構具有穿過所述表面分布的至少一個傳感器孔；至少一個增壓殼，所述增壓殼接納至少一個支承結構來限定出至少一個增壓腔，所述增壓腔構造成接納并引導流動氣體；至少一個傳感器組件，所述傳感器組件與所述支承結構關聯，所述傳感器組件包括用于確定所述物品相對于所述支承結構的位置的傳感器；至少一個控制單元，所述控制單元與所述至少一個傳感器組件通信；以及至少一個氣體流動源，所述至少一個氣體流動源與所述控制單元通信，所述氣體流動源向所述增壓腔提供氣流，所述控制單元響應于來自所述傳感器組件的通信調整來自所述氣體流動源的氣流，從而調整所述物品位于所述支承結構外表面上方的位置。
14.一種監測并調整在傳送裝置中縱向移動的物品的位置的方法，所述方法包括 提供物品；提供傳送裝置，所述傳送裝置適用于將所述物品接納在來自氣流源的氣體層上，所述氣流源提供流動氣體；提供至少一個傳感器組件，所述傳感器組件構造成傳遞并接納能量輻射來感應所述物品的位置；提供至少一個控制單元，所述控制單元與所述至少一個傳感器組件和所述氣流源通信；將來自所述傳感器組件的能量輻射投射到所述物品的表面上； 從所述物品表面反射所述能量輻射； 由所述傳感器組件接收所述被反射的輻射； 由所述傳感器組件使用所述被反射的輻射來計算位置數據； 將所述位置數據從所述傳感器組件傳遞到所述控制單元； 由所述控制單元將所述位置數據與預定位置數據值范圍相比較； 響應于與所述預定位置數據值范圍的比較結果將指令信號從所述控制單元傳遞到所述氣流源；以及響應于來自所述控制單元的所述指令信號增大或減小從所述氣流源流向所述傳送裝置的流動氣體的量。
15.如權利要求14所述的方法，其特征在于，提供所述傳送裝置的步驟包括提供至少一個支承結構，所述支承結構包括第一側和第二側，以及位于所述第一與第二側之間的表面，所述表面構造成接納所述物品，所述支承結構具有穿過所述表面分布的至少一個傳感器孔。
16.如權利要求15所述的方法，其特征在于，提供所述傳送裝置的步驟包括提供至少一個增壓殼，所述增壓殼接納所述支承結構來限定增壓腔，所述增壓腔構造成接納并引導所述流動氣體。
17.如權利要求16所述的方法，其特征在于，包括提供用于控制所述流動氣體的閥體的步驟，所述閥體同時與所述氣流源和所述控制單元通信，所述氣流源提供流過所述閥體到達所述增壓腔的氣體流。
18.如權利要求14所述的方法，其特征在于，所述物品是陶瓷擠壓件。
19.如權利要求14所述的方法，其特征在于，所述物品是玻璃板。
全文摘要
一種傳送裝置包括用于傳送物品的承載組件。該承載組件包括用于接納物品的支承結構，以及用于接納該支承結構的增壓殼。該增壓殼和該支承結構限定出增壓腔，該增壓腔構造為接納并引導流動氣體用于將物品浮動支承在該支承結構上方。該承載組件還包括至少一個傳感器組件，該至少一個傳感器組件包括傳感器，該傳感器用于發送和接收能量輻射來確定物品相對于該支承結構的位置。該傳感器組件可基本上通過位于承載組件上的至少一個孔來確定物品相對于該支承結構的位置。由傳感器組件確定的該物品位置可被傳送到顯示板或控制單元以在必要時用來調整該位置。
文檔編號B65G51/36GK102556666SQ20111045519
公開日2012年7月11日 申請日期2011年10月31日 優先權日2010年10月29日
發明者J·C·杜羅, J·M·科斯基, K·L·沃森, S·M·哈勒 申請人:康寧股份有限公司